Кислородный датчик: сколько кислорода в выхлопе?
Рассмотрим кислородный датчик или, как его ещё именуют, лямбда-зонд. Датчик следит за выхлопом мотора, на сколько соответствует он экологическим нормам. Познакомимся с ним поближе.
[contents]Кислород: секрет чистого выхлопа
Не секрет, что отработавшие газы, вырывающиеся из недр двигателя, содержат массу вредных примесей и веществ, от которых необходимо избавиться, прежде чем они достигнуть кромки выхлопной трубы.
Ключевыми устройствами в этом процессе являются to-ru.ru/katalizator-v-mashine-chto-eto.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>каталитический нейтрализатор (катализатор) и to-ru.ru/sazhevyj-filtr-chto-eto.html» target=»_blank» rel=»noopener noreferrer»>сажевый фильтр (если речь идёт о дизельном авто).
На первый взгляд эти узлы самодостаточны – ну фильтры и фильтры, что с них взять. Но на самом деле ситуация немного иная, дело в том, что идеально они работают только при условии правильной пропорции воздушно-топливной смеси, подаваемой в камеры сгорания.
Так, к примеру, при соотношении воздуха и горючего 14,7:1 она сгорает полностью.
Если же электроника, формирующая смесь, что-то напутала, в выхлопе изменится концентрация кислорода, и желательно откорректировать её состав до идеальных пропорций.
Именно за кислородом в выхлопе и следит лямбда-зонд, он же кислородный датчик. Устанавливают его, как правило, перед катализатором или, если конструкция машины предусматривает наличие двух таких датчиков – на его входе и выходе.
Возможно, у Вас возник вопрос: «А что такое «лямбда»?» Всё очень просто – эта буква греческого алфавита обозначает в технической литературе коэффициент избытка воздуха в топливной смеси.
Как устроен кислородный датчик — лямбда-зонд?
Теперь рассмотрим конструкцию и разновидности этого элемента. Всего существует три типа датчиков кислорода, а именно:
- на основе диоксида циркония;
- на основе диоксида титана;
- широкополосные (LSU).
Элементы первой разновидности работают при помощи сравнения концентрации кислорода в выхлопных газах и эталонного атмосферного воздуха.
Чтобы этот процесс стартовал, датчик необходимо разогреть до 300 градусов, что, в принципе, учитывая температуру выхлопной системы, довольно легко. В этом случае диоксид циркония становится проницаем для ионов кислорода, и на внутренних электродах начинает образовываться напряжение, равное разнице его концентрации.
Считается, что такие датчики обладают высокой надёжностью и не боятся воды.
Устройства на основе диоксида титана функционируют немного по другому принципу. Им не нужен эталонный воздух, так как материал, из которого они изготовлены, может менять электрическое сопротивление в зависимости от концентрации кислорода в выхлопе.
Такие элементы прочны, имеют небольшие габариты и быстро реагируют на изменения концентрации в газе.
Последний в нашем списке кислородный датчик – широкополосный. Можно сказать, что это наиболее прогрессивные устройства из перечисленной тройки.
Данный тип может выдавать сигнал, пропорционально зависящий от концентрации кислорода в очень широко диапазоне.
Внутри у него находится несколько ячеек – измерительная и накачивающая. Они разделены очень тонким барьером (десятки микрометров), в котором поддерживается идеальный состав газовой смеси.
Когда датчик контактирует, например, с газами с малым количеством кислорода, в элементе начинается перераспределение кислорода при помощи насосной ячейки, сопровождающееся ростом электрического тока.
На основе таких колебаний тока и происходит считывание данных электроникой машины.
В целом такие элементы очень надёжны и быстро реагируют на изменения состава выхлопа.
В завершение стоит сказать, что кислородный датчик – элемент не вечный. Как правило, замену этих устройств приходится проводить каждый 80 тысяч километров, а то и того меньше.
Причём выходят из строя они не моментально, а деградируют постепенно, что добавляет головной боли при диагностике их неисправностей.
Поломанный лямбда-зонд негативно влияет на стабильность работы двигателя, повышает расход топлива и так далее.
На этом всё, коллеги-автолюбители. Подписывайтесь на наш блог и следите за новыми и интересными публикациями. Их будет ещё много.
